DE4443588A1

DE4443588A1 - Verfahren und Anlage zur gemeinsamen Mahlung von wenigstens zwei unterschiedlich mahlbaren Stoffen

Info

Publication number: DE4443588A1
Application number: DE4443588A
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl Ing Patzelt; Gotthardt Dipl Ing Blasczyk
Original assignee: Krupp Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1994-12-07
Filing date: 1994-12-07
Publication date: 1996-06-13
Also published as: EP0715892B1; AR000290A1; EP0715892A1; BR9505665A; ES2130495T3; US5676317A; DE59505767D1; GR3030615T3; KR960021156A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur gemeinsamen Mahlung von wenigstens zwei unter schiedlich mahlbaren Stoffen.

Ein Verfahren sowie eine Anlage gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 4 ist beispielsweise aus der DE-C- 33 14 103 bekannt, wobei der schwerer mahlbare Stoff vorzerkleinert und danach zusammen mit dem anderen Stoff zum Fertiggut weitervermahlen wird. Bei diesem bekannten Verfahren wird der schwerer mahlbare Stoff vor seiner gemeinsamen Vermahlung mit dem leichter mahlbaren Stoff im Walzenspalt einer Walzenpresse nach dem Prinzip der Gutbettzerkleinerung vorzerkleinert. Das den Walzenspalt der Walzenpresse verlassende vorbe handelte Gut wird anschließend zusammen mit dem nicht vorbehandelten leichter mahlbaren Stoff der gemeinsamen Vermahlung zugeführt. Dieses Verfahren zeichnet sich gegenüber einem Verfahren ohne Vorzerkleinerung des schwerer mahlbaren Stoffs durch eine deutliche Energie einsparung aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie die Anlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 4 derart weiterzu entwickeln, daß sich die Eigenschaften des Fertigguts verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 4 gelöst, indem der schwerer mahl bare Stoff vor der Weitervermahlung auf eine Blaine- Mahlfeinheit von wenigstens 700 cm²/g, vorzugsweise je doch wenigstens 1000 cm²/g vorzerkleinert wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der gemeinsamen Mahlung von Klinker und Kalkstein zur Herstellung von Zement weist das nach dem erfin dungsgemäßen Verfahren hergestellte Fertiggut eine hö here Festigkeit auf, wenn es auf die gleiche Endfein heit wie herkömmliches Fertiggut gemahlen wird. Nachdem sich die Festigkeit des Fertiggutes im wesentlichen nach der Feinheit des Klinkers richtet, kann der Anteil des wesentlich kostengünstigeren Kalksteins beim erfin dungsgemäß hergestellten Fertiggut erhöht werden, wenn keine höhere Festigkeit erforderlich ist.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung wer den anhand der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer er sten erfindungsgemäßen Anlage zur gemein samen Mahlung von wenigstens zwei unter schiedlich mahlbaren Stoffen;

Fig. 2 ein Diagramm, in dem der Kalksteinanteil gegenüber der Festigkeit für unterschied lich vorzerkleinerten Klinker aufgetragen ist;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zwei ten erfindungsgemäßen Anlage zur gemein samen Mahlung von wenigstens zwei unter schiedlichen Mahlstoffen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten ersten erfindungsgemäßen Anlage zur gemeinsamen Mahlung von wenigstens zwei unterschiedlich mahlbaren Stoffen handelt es sich um eine sogenannte Kombi-Mahlanlage mit einer ersten Mühle 1 und einer zweiten Mühle 2.

Die erste Mühle 1 wird vorzugsweise durch eine Gutbett walzenmühle gebildet, die zwei mit hohem Druck gegen einandergepreßte Mahlwalzen 1a, 1b aufweist. In dieser ersten Mühle 1 wird ein schwerer mahlbarer Stoff 3 zunächst vorzerkleinert, bevor er zusammen mit einem leichter mahlbaren Stoff 8 in der zweiten Mühle 2 zum Fertiggut weitervermahlen wird.

Bei der Vorzerkleinerung des schwerer mahlbaren Stoffs wird dieser zunächst aus einem ersten Vorratsbunker 14 einem Aufgabeschacht 1c der ersten Mühle 1 zugeführt. Im zwischen den beiden Mahlwalzen 1a, 1b gebildeten Walzenspalt 1d wirkt auf den Stoff 3 ein Druck von mehr als 2 t/cm Walzenlänge und der Stoff wird hierbei nach dem Prinzip der Gutbettzerkleinerung und gegebenenfalls der Einzelkornzerkleinerung druckzerkleinert.

Das den Walzenspalt 1d verlassende vorzerkleinerte Gut wird über eine geeignete erste Fördereinrichtung 4, beispielsweise ein Becherwerk, einer Trenneinrichtung 5 zugeführt, die beispielsweise durch einen allgemein be kannten Hochleistungssichter gebildet wird. Diese Trenneinrichtung teilt den vorzerkleinerten Stoff der ersten Mühle 1 in eine erste Teilmenge 3a mit einer Blaine-Mahlfeinheit von wenigstens 700, vorzugsweise 1000 cm²/g und eine verbleibende zweite Teilmenge 3b. Während die erste Teilmenge 3a über erste Fördermit tel 6 zur zweiten Mühle 2 weitergeleitet wird, wird die zweite Teilmenge 3b über zweite Fördermittel 7 zum Auf gabeschacht 1c und damit zur ersten Mühle 1 zurückge führt.

Der schwerer mahlbare Stoff 3 durchläuft diesen ersten Mahlkreislauf, der im wesentlichen durch die erste Mühle 1, die erste Fördereinrichtung 4 und die Trenn einrichtung 5 gebildet wird, so lange, bis er eine Blaine-Mahlfeinheit von mindestens 700, vorzugsweise mindestens 1000 cm²/g, aufweist.

Dieser vorzerkleinerte Stoff wird dann zusammen mit dem leichter mahlbaren Stoff 8 in der zweiten Mühle 2 zum Fertiggut weitervermahlen. Der Stoff 8 wird aus einem Vorratsbunker 15 über geeignete Dosiermittel aufgegeben und zur zweiten Mühle 2 weitergeleitet. Diese zweite Mühle 2 wird beispielsweise durch eine allgemein be kannte Rohrmühle gebildet und ist Bestandteil eines zweiten Mahlkreislaufes, der zudem eine zweite Förder einrichtung 9 sowie eine zweite Trenneinrichtung 10 aufweist.

Die zweite Fördereinrichtung 9 kann beispielsweise wie der durch ein Becherwerk und die zweite Trenneinrich tung 10 durch einen Hochleistungssichter gebildet wer den. Die in der zweiten Mühle 2 gemeinsam vermahlenen Stoffe gelangen über die zweite Fördereinrichtung 9 zur zweiten Trenneinrichtung 10. In dieser Trenneinrichtung wird das Gut wiederum entsprechend seiner Feinheit in zwei Teilmengen aufgeteilt. Die Teilmenge, die die ge wünschte Endfeinheit aufweist, wird als Fertiggut 11a abgezogen, während die verbleibende Teilmenge 11b als Rücklaufgut zur zweiten Mühle 2 zurückgeführt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich besonders vor teilhaft bei der Herstellung von Kompositzement anwen den. Kompositzemente können generell durch separate oder gemeinsame Mahlung der einzelnen Stoffe herge stellt werden. Bei der separaten Mahlung sind die Fein heiten und Korngrößenverteilungen der Einzelkomponenten frei wählbar. Damit lassen sich die Qualitätsparameter der Kompositzemente derart beeinflussen, daß ein Op timum hinsichtlich Energiebedarf und Festigkeitsent wicklung erzielt wird.

Bei der gemeinsamen Mahlung sind die Einzelkomponenten hinsichtlich Feinheit und Korngrößenverteilung nicht beeinflußbar. Erfahrungsgemäß wird sich die härtere Komponente im Grobbereich und die weichere Komponente im Feinbereich des Kompositzements ansammeln. Dabei findet eine energetisch ungünstige Übermahlung der wei cheren Komponente statt. Das in der DE-C-33 14 103 of fenbarte Verfahren sieht daher vor, daß der schwerer mahlbare Stoff zunächst in einer Gutbettwalzenmühle vorzerkleinert wird. Damit wird eine Angleichung der Korngrößenverteilung und Feinheit der Einzelkomponenten angestrebt.

Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen hat sich jedoch gezeigt, daß sich bei einer Vorzerkleine rung mit nur einem Durchlauf in der Gutbettwalzenmühle zwar eine deutliche Energieeinsparung erreichen läßt, jedoch die Auswirkungen auf die Eigenschaften des Fer tiggutes, insbesondere dessen Festigkeit relativ unerheblich sind, da sich die Feinheiten der beiden Stoffe im Fertiggut kaum verschieben. Die nachfolgende Übersicht soll dies anhand von drei Beispielen näher erläutern, wobei im ersten Beispiel keine Vormahlung des schwerer mahlbaren Stoffes erfolgt ist, beim zwei ten Beispiel der schwerer mahlbare Stoff durch einmali gen Durchlauf in der Gutbettwalzenmühle vorzerkleinert worden ist und im dritten Beispiel das Fertiggut gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist. Bei den nachfolgenden Beispielen betrug die Korngröße der Ausgangsstoffe 0 bis 30 mm und das Fertiggut be stand aus 75% Klinker und 25% Puzzolan und wurde auf eine Endfeinheit von 4500 cm²/g nach Blaine vermahlen.

Wie aus der obigen Tabelle zu ersehen ist, ist erst bei einem mehrmaligen Durchlauf des schwerer mahlbaren Stoffs in der Gutbettwalzenmühle ein deutlicher Unter schied in den Feinheiten des Fertiggutes zu erkennen. Dieser Effekt tritt bereits auf, wenn man den schwerer mahlbaren Stoff wenigstens zweimal durch die Mühle 1 laufen läßt. Dabei entsteht eine Feinheit von etwa 700 cm²/g nach Blaine. Besonders gute Ergebnisse haben sich jedoch gezeigt, wenn man den schwerer mahlbaren Stoff auf wenigstens 1500 cm²/g nach Blaine vorzer kleinert.

In einem weiteren Versuch wurden Klinker und Kalkstein gemeinsam auf eine Endfeinheit von 3800 cm²/g nach Blaine vermahlen. Zudem wurde der Kalksteinanteil zwi schen 20 und 30% variiert.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ergebnis ist der Kalk steinanteil in % gegenüber der 28-Tage-Druckfestigkeit (DIN EN 196) in N/mm² aufgetragen. Dabei zeigt die Kurve 12 ein Fertigprodukt, bei dem der Klinker auf eine Feinheit von 2300 cm²/g vorzerkleinert wurde, wäh rend bei dem Fertiggut gemäß der Kurve 13 sofort eine gemeinsame Mahlung von Klinker und Kalkstein erfolgt ist.

Wie sich aus der Kurve entnehmen läßt, kann durch die Vorzerkleinerung des schwerer mahlbaren Stoffs eine Er höhung der Festigkeit von fast 10% erreicht werden. Ge mäß der obigen Ausführungsbeispiele könnte andererseits der Kalksteinanteil um etwa 7% erhöht werden, wenn eine höhere Festigkeit nicht gefordert ist. Nachdem der Kalksteinanteil wesentlich kostengünstiger als Klinker ist, lassen sich hierdurch die Herstellungs- und Ener giekosten zusätzlich senken.

In Fig. 3 ist eine zweite erfindungsgemäße Anlage dar gestellt, die sich von der Anlage gemäß Fig. 1 ledig lich dadurch unterscheidet, daß die zweite Mühle 2 nicht mit einer zweiten Trenneinrichtung zusammenwirkt.

Dadurch wird der leichter mahlbare Stoff 8 zusammen mit dem auf eine bestimmte Feinheit vorzerkleinerten schwe rer mahlbaren Stoff unmittelbar in der zweiten Mühle 2 auf Endfeinheit gemahlen. Da kein Grießgut zum Mühlen einlauf der zweiten Mühle zurückgeführt wird, wird der schwerer mahlbare Stoff, beispielsweise der Klinker, zum Teil feiner gemahlen als im ersten Ausführungsbei spiel, so daß sich eine noch bessere Festigkeitsent wicklung beim Fertigprodukt ergibt.

Claims

1. Verfahren zur gemeinsamen Mahlung von wenigstens zwei unterschiedlich mahlbaren Stoffen (3, 8), wie Klinker und Kalkstein, wobei der schwerer mahlbare Stoff (3) vorzerkleinert und danach zusammen mit dem anderen Stoff (8) zum Fertiggut (11a) weitervermah len wird, dadurch gekennzeichnet, daß der schwerer mahlbare Stoff (8) vor der Weitervermahlung auf eine Blaine- Mahlfeinheit von wenigstens 700 cm²/g, vorzugsweise jedoch wenigstens 1000 cm²/g, vorzerkleinert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzerkleinerte, schwerer mahlbare Stoff (3) einer Trenneinrichtung (5) zugeführt wird, die den auf die gewünschte Blaine-Mahlfeinheit vorzer kleinerten Teil (3a) zur Weitervermahlung mit dem anderen Stoff (8) weiterleitet und den anderen Teil (3b) für wenigstens einen weiteren Durchgang zur Vorzerkleinerung zurückführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorzerkleinerung mit hohem Mahldruck, insbe sondere nach dem Prinzip der Gutbettzerkleinerung, erfolgt.

4. Anlage zur gemeinsamen Mahlung von wenigstens zwei unterschiedlich mahlbaren Stoffen (3, 8), wie Klin ker und Kalkstein, mit

a) einer ersten Mühle (1) zur Vorzerkleinerung des schwerer mahlbaren Stoffs (3) und
b) einer zweiten Mühle (2) zur Weitervermahlung des vorzerkleinerten Stoffs (3) zusammen mit dem an deren Stoff (8),

gekennzeichnet durch

c) eine Trenneinrichtung (5) zur Aufteilung des vorzerkleinerten Stoffs der ersten Mühle in eine erste Teilmenge (3a) mit einer Blaine-Mahlfein heit von wenigstens 700 cm²/g, vorzugsweise je doch wenigstens 1000 cm²/g, und eine verblei bende zweite Teilmenge (3b),
d) erste Fördermittel zum Weiterleiten der ersten Teilmenge (3a) zur zweiten Mühle (2) sowie
e) zweite Fördermittel zum Zurückführen der zweiten Teilmenge (3b) zur ersten Mühle (1).

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Mühle (1) zwei mit hohem Druck gegeneinan dergepreßte Mahlwalzen (1a, 1b) aufweist.

6. Anlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur dosierten Zugabe des leichter mahl baren Stoffs (8) zur zweiten Mühle (2).

7. Anlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine weitere, der zweiten Mühle (2) nachgeschalteten Trenneinrichtung zur Aufteilung des in der zweiten Mühle weitervermahlenen Gutes in abzuführendes Fer tiggut (11a) und zur zweiten Mühle (2) rückzuführen des Rücklaufgut (11b).